“两堵一注”封孔工艺说明

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白龙山煤矿两堵一注、带压封技术应用研究

“两堵一注”带压封孔技术在白龙山煤矿的应用研究我国大部分煤与瓦斯突出矿井采用钻孔预抽煤层瓦斯的区域综合防突措施，但是目前我国瓦斯抽采钻孔的预抽瓦斯体积分数低，瓦斯抽采钻孔封孔效果不佳，抽采浓度低，抽采瓦斯量小，导致大多矿井瓦斯抽采量不达标。

煤层瓦斯抽采效果的影响因素包括煤层原始瓦斯含量、原始瓦斯压力、地质构造、煤层透气性系数、衰减系数、煤的坚固性系数等煤层赋存特性，及抽采钻孔施工参数、封孔工艺等施工参数。

煤层瓦斯抽采过程包括钻孔设计、施工、封孔以及合茬连抽等多道工序，其中抽采钻孔封孔质量的好坏直接影响到煤层瓦斯抽采效果，通过改进钻孔封孔技术，选用合理的封孔工艺和封孔材料，可以提高钻孔封孔质量，从而提高煤层瓦斯抽采效果。

目前国外用于抽采钻孔封孔的技术主要有机械注水泥砂浆封孔、发泡聚合材料封孔、封孔器封孔等。

但是这些封孔技术受到了钻孔方式、封孔成本和封孔效果等因素的影响，均不能很好的满足白龙山煤矿一井现场的要求。

针对白龙山煤矿一井特有的地质构造、煤层瓦斯赋存、煤层结构和构造特点，为了提高封孔质量，改善封孔效果，在对现有的高分子发泡材料和水泥砂浆封孔技术进行总结分析的基础上，提出了新型的“两堵一注”带压封孔技术，并在白龙山煤矿一井进行了现场试验。

1 “两堵一注”带压封孔原理“两堵一注”带压封孔工艺的原理是：在钻孔孔口一定距离的抽采管（实管）两端布置囊袋A和囊袋B，通过注浆管向两个囊袋注入速凝膨胀封孔注浆液，使囊袋膨胀后在封孔段两端对孔壁形成压力，当注浆压力达到一定值后，使得中央爆破阀开启，注浆液开始填充两个囊袋中间封孔段空间，当排气管返回注浆液时说明钻孔封孔段已充满，关闭排气管后继续向封孔段注浆加压，最后达到带压封孔要求，“两堵一注”带压封孔原理如图1所示。

带压封孔使用的速凝膨胀封孔注浆液封孔材料具有凝固膨胀后不析水、微膨胀的特点，因此在钻孔封孔段充满注浆液后，在注浆液的凝固过程中，封孔材料将不会收缩并继续膨胀，充填封孔段周围已有的裂隙，提高封孔质量，从而达到密封钻孔的目的。

8m全程注浆

“8m全程注浆“封孔工艺在瓦斯抽采钻孔施工中的应用瓦斯抽采是煤矿瓦斯治理的根本措施和主要途径，钻孔封孔是瓦斯抽采中的一项重要技术，封孔效果的好坏将直接影响抽采效果。

封孔效果差往往会造成空气由封孔管与钻孔壁的环状空间进入钻孔，降低瓦斯抽放浓度，减少瓦斯抽放量，容易经常造成钻场及巷道内风流瓦斯预警甚至超限，直接威胁矿井安全生产，为了解决这一问题，我们在过去“两堵一注”封孔工艺上进行了改进，形成了一套全新的封孔方法“8m全程注浆”封孔工艺。

一、“两堵一注”封孔工艺1、钻孔封孔时，在12m封孔管的9.5m、0.5m处分别捆绑2组A/B袋，在距封孔管8.5m(俯孔1.5m)、1.5m(俯孔8.5m)处分别帮一根注浆管和返浆管，并每隔1m用透明胶带捆绑。

2、将绑好A/B袋、注浆管和返浆管的封孔管及时顺畅送入抽采钻孔内，从拉开A/B袋密闭剂隔离条后5分钟内必须完成下管工作。

3、下管完成大约15分钟后，用双手推拉φ75PVC封孔管确定是否固定结实。

固定牢后，方可开始封孔注浆作业。

4、当注浆料从返浆管返出后，注浆结束。

附《“两堵一注”封孔示意图》“两堵一注”封孔示意图二、“8m全程注浆”封孔工艺1、将速封式注浆囊袋8m整体套入封孔管3.5m处，并用两道专用管卡固定。

2、将封孔管顺畅送入抽采钻孔内，并用两道专用管卡将速封式注浆囊袋末端固定于封孔管上。

3、开始注浆，当囊袋外端充分膨胀硬实并将爆破阀爆开口，注浆结束。

附《“8m全程注浆”封孔示意图》“8m全程注浆”封孔示意图三、对比分析为了进一步提高瓦斯封孔效果，实现“两堵一注”和“8m全程注浆”封孔工艺择优录用，现对以上两种封孔工艺进行对比分析：工艺对比：“两堵一注”封孔工艺1、“两堵一注”封孔工艺，相对比较繁琐复杂。

2、A/B袋(树脂)膨胀封堵钻孔时，由于膨胀不能均匀严密，造成水泥直接流入钻孔，造成堵孔。

3、注浆时，通过注浆管进行注浆，A/B袋(树脂)膨胀封堵钻孔空间水泥浆填满时，水泥浆会自然顺着返浆管流出，水泥相对比较松软，强度不够，不能与煤强紧密结合，容易漏气。

“两堵一注”硬管直连带压封孔技术研究

“两堵一注”硬管直连带压封孔技术研究摘要：瓦斯突出矿井煤层的开采往往伴随着大量瓦斯涌出，特别是随着煤炭生产的高效集约化和开采深度的增加，瓦斯涌出量越来越大，瓦斯灾害已成为制约高效集约化开采技术发展和安全生产的最重要因素。

因此，如何有效地解决高瓦斯煤层开采过程中的瓦斯突出和大量瓦斯涌出问题，对煤矿安全生产具有十分重要的意义。

通过利用“两堵一注”硬管直连带压封孔技术，结合煤岩特性及现场实验结果，成功解决“两堵一注”带压封孔技术封孔不严、漏气严重的问题。

该技术为矿井瓦斯治理工作提供了技术保障和支撑，具有一定的推广价值。

基于此，本文作者结合自身实践就“两堵一注”硬管直连带压封孔技术的相关内容进行分析和研究，以供参考。

关键词：两堵一注；硬管直连带压封孔技术引言：封孔是矿井瓦斯抽放钻孔中的一项重要技术，封孔不好，瓦斯抽放浓度降低，从而影响矿井瓦斯治理工作及瓦斯合理利用。

通过对矿井钻孔封孔技术的研究，实现矿井瓦斯高效治理、安全快速掘进、高效利用瓦斯，全面提升矿井瓦斯治理水平，为其他煤矿瓦斯高效治理提供一定的依据。

1钻孔封孔技术采用“两堵一注”硬管直连带压封孔工艺，利用矿用封孔器与抽采管连接形成高压挡板，通过注浆管将膨胀材料浆液带压注入钻孔周围裂隙中，对钻孔周围煤岩体施加主动支护，待材料有效渗入到钻孔裂隙中，膨胀硬化反应后完成封孔，该封孔工艺可达到封堵裂隙、阻碍钻孔变形、封孔材料与钻孔壁紧密结合的目的，实现瓦斯的高效抽采。

2封孔实施步骤2.1预算封孔材料用量根据实际钻孔结构参数和封孔结构示意图，计算花管、实管、直连实管、注浆管的长度和封孔剂干料量，并按照计算好的数量准备齐全。

封孔剂干料按照最低参考经验用料量的1.5倍进行计算（Φ94mm的钻孔，封孔剂干料8.5kg，Φ113mm的钻孔，封孔剂干料10kg）。

2.2下入封孔管花管→实管→里囊袋（注浆管、滤水孔）→直连实管、注浆管→外囊袋。

封孔段位于岩孔中，岩孔中下入实管并进入煤孔中0.5m-3m，煤孔中下入花管。

两堵一注,封孔机的使用操作步骤

活动规程为促进煤矿瓦斯抽放注浆封孔新工艺“两堵一注技术”管理工作，提高封孔人员作业的整体水平，使新工艺作业规程更加规范，效果更加明显，更好地发挥其作业规程在煤矿安全生产过程中的指导作用，平煤集团勘探处对各打钻工区的瓦斯抽放注浆封孔作业进行评比。

评比规则如下：一：理论部分（40分）1：新工艺原理描述：瓦斯抽放用注浆封孔器利用注浆泵注浆压力先将封孔器两端囊袋充满浆液使其膨胀后，达到一定压力后爆破阀爆破，填充中间空隙，整体压力达到规定压力后，注浆泵自动停止工作。

优点：新工艺为带压式封孔注浆在注浆过程中有效的填充渗透煤层裂隙，而且注浆孔内最终达到压力为1.5—2MPa有效的提高了浆液凝固后的致密性。

有效的延缓了后期抽放的瓦斯浓度衰减。

（10分）2．新工艺一些重要参数：注浆泵进气口限压阀调节为0.4MPa，出浆压力为1.5-2MPa。

（7分）3.新工艺注浆料配比：水：料=1.2:1 此比例为重量比，1L水等于1千克。

即36L 水加两袋注浆料。

注：水不能用温度较高的水。

（7分）4．新工艺注浆要求：泥浆必须搅拌均匀；注浆过程中应坚持“小流量，长时间”的原则，使孔内压力逐渐上升，以便能够更多的渗入，保证封孔的致密性，直至注浆泵停止工作，方可停止注浆；注浆结束后，要用清水清洗注浆泵，防止被泥浆堵死。

(6分)5.新工艺注浆流程：1）将封孔器套在瓦斯抽放实管上把囊袋用铁丝均匀扎紧，2）将扎好的封孔器和抽放管一起送到预定煤孔深度。

3）将注浆装置与气源连接，调整好气压阀，倒入清水，打开注浆泵和搅拌器开关看是否能够正常工作。

4）打开气动搅拌器倒入注浆料搅拌均匀后开始注浆。

5）注浆泵停止工作后将注浆折死，打开泄压阀，去掉注浆管清洗注浆泵。

（10分）二:现场操作部分（60分）1：囊袋与瓦斯抽放管的捆绑：1）囊袋必须均匀捆扎。

2）最末端囊袋必须捆绑牢固用力拽不能使其移动。

3）捆绑囊袋的铁丝头必须与囊袋成反方向预防把囊袋扎破。

4）后面三道捆绑时不能使注浆管变形。

“两堵一注”封孔工艺实验报告

0
10-3 35 11-5 20 12-4 25 13-6 18 14-5 10
10-6 22 11-4 35 12-3 22 13-8 25 14-4 18
10-7 38 11-2
5
12-5 45 13-5 35 14-6 12
10-8 24 11-3
2
12-2 52 13-7
0
14-2 10
分析：从表 3 可知，对于穿层钻孔，囊袋式“两堵一注”封孔工艺较原封孔工艺，抽放浓度提高 3.58 倍（30.4/8.5），钻场瓦斯抽放纯流量提高 4.63 倍，百米钻孔纯流量提高 5.67 倍。可见，同样的钻孔条件下，囊袋式“两堵一注”封孔工艺可以大抽采达标期为原封孔工艺的 21.55%。
隙可得到有效密封。
封孔设计如图所示：
工效及材比
快速囊袋B端速凝膨胀封孔剂浆液混合物
回浆管路
快速囊袋A端速凝膨胀封孔剂
浆液混合物速凝膨胀封孔剂浆液
封孔管路
料用量对
2. 新两堵一注
注浆管路
爆破阀
止回阀
型囊袋式封孔工艺
流程
（1）下入套管及囊袋式封孔材料前首先使用清水或压风将钻孔冲洗干净，
保证孔内无煤岩粉钻孔通畅。（2）准备好封孔套管，使用透明胶带将囊袋式封孔材料捆扎在封孔套管上，
2、Ⅱ1028 机巷向工作面内部施工顺层孔共设计 190 个孔。钻孔设计孔径为 113mm，孔底轴向间距 5m。
二、原封孔工艺及存在的问题 1、原封孔工艺方法及流程封孔管为Φ50mm，长度为 18m 的 PE 管，前段 2m 为花管，孔口段封孔长度不小于 1.5m。（1）将一个编织袋底部开口套在 PE 管花管后 1.5m 处，用铁丝扎紧袋底，将编织袋向后翻开备用。（2）将专用塑料袋用铁丝捆扎在编织袋中间部位的 PE 管上，向塑料袋内倒入黑（白）聚氨酯，用棉线绳将塑料袋捆扎在 PE 管上，棉线上留扣，取一根与套管长度一致的铁丝作为拉线，将铁丝穿入棉线预留的扣内，向塑料袋内倒入白（黑）聚氨酯，使用棉线将塑料袋袋口与 PE 管扎紧。（3）将编织袋口部位割出一处缺口，将拉线铁丝从缺口内捋出，将编织袋袋口束紧用铁丝捆扎在 PE 管上。（4）在套管上绑上回浆管，回浆管长度不小于 10m 孔口预留 0.3m。（5）两人配合将套管送入孔内，将拉线铁丝从孔内拉出，将 PE 管在孔内来回窜动几次，以便聚氨酯能够充分混合，孔口外预留 0.3m,便于软管连接。（6）将 2m 长的注浆管沿孔壁送入孔内孔口预留 0.2m，向孔内 1.5m 处捣入一团棉纱，以防聚氨酯膨胀堵塞注浆管。（7）将编织袋内倒入聚氨酯，捣入孔内。（8）待聚氨酯膨胀后，清理孔口，再捣入快速水泥,使两段聚氨酯之间形成膨胀水泥注浆空间。

两堵一注、带压封孔技术

第七步：将内封堵材料根据设计的封堵距离，接上抽采管，推入到设计位置，最外端一接入外封堵材料管，安装过程中，同时接入排水、排气管。
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5.2“两堵一注”、带压封孔技术
抽采钻孔
排水、排气管
抽采管注浆管
第八步：将内外封堵材料推动设计位置，待聚胺脂充分发泡后，内外封堵材料即固定牢固，完成两堵工作。
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5.2“两堵一注”、带压封孔技术
抽采钻孔
排水、排气管
抽采管
注浆管
第九步：完成两堵工作后，就可以进行注浆了，根据设计注浆压力，按程序操作。
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5.2“两堵一注”、带压封孔技术
第十步：注意注浆浓度配比。
13
5.2“两堵一注”、带压封孔技术
3、安全注意事项
（1）严格按照措施要求的工序、工艺和时间进行封孔，防止因封孔不及时或质量不合格造成的延迟喷孔伤人及瓦斯超限事故发生。（2）明确封孔标准并实行挂牌管理。施工措施必须明确钻孔的封孔参数及封孔工艺，即封孔长度、封孔管径、充填材料、封孔时间及封孔的严密度指标。封孔牌板上必须填写封孔长度、封孔时间及责任人。（3）导气管应采用内径为12.7mm（4分管）的高压软管、钢管或其他抗高压管，抗压强度不低于1MPa。导气管应露出孔口0.3m以上，并安装阀门。（4）注微膨胀封孔材料时，发现浆液从导气管流出后，立即关闭导气管上的阀门，继续注浆至注浆管上的压力表达到1.5MPa后停注。停注后 30min内压力表变化量不大于0.5MPa方为合格，否则应继续注浆。注浆完成后不得拆除注浆管上的单向阀和压力表。（5）注浆及注浆后24小时内不得完全关闭抽采孔管上的阀门，防止封孔材料在尚未凝固牢固时由于瓦斯压力较大而遭到破坏。注浆材料凝固24小时后方可合茬抽采。

“两堵一注”带压封孔工艺在龙门峡南煤矿的研究与应用

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用了 “两堵一注”带压封孔新工艺取代矿井传统水泥浆液封孔工艺,并根据矿井实际情况对
新工艺进行了改良升级.通过现场试验,将两种封孔工艺的瓦斯抽采效果进行对比,结果表
明:“两堵一注”带压封孔工艺具有较好的封孔效果,顺层钻孔单孔瓦斯抽采浓度较矿井传
统封孔提高约２５％ ,穿层钻孔层单孔瓦斯抽采浓度提高约１０％ ,并在一定程度上减慢了瓦
肖乔１余晓康２冯康武１李林松２孙臣１刘阳２
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１
中煤科工集团重庆研究院有限公司,重庆市沙坪坝区,４０００３７;
２
华蓥山煤业股份有限公司龙门峡南煤矿,四川省广安市,４０９８００)
摘要为了解决龙门峡南煤矿瓦斯抽采钻孔瓦斯抽采浓度低、衰减速度快等问题,采
[
５]
、囊袋式封
[
６]
、二次封孔法封孔 [８]、 “两堵一注” 带
[
７]

两堵一注

“两堵一注”封孔工艺指导意见根据郑煤集团公司“一通三防”管理手册第三十一条（一）、（二）要求，抽采钻孔封孔段长度为15～18m；护孔管长度顺层钻孔应伸入煤层不少于钻孔深度的二分之一，穿层钻孔应超过煤岩交结处至少1 m以上，为保证封孔质量要求采取“两堵一注”封孔工艺。

一、钻孔封孔工艺流程：（一）测量成孔后瓦斯浓度、清孔（二）下护孔管和注浆管（三）进行“两堵一注”注浆1、单液注浆：（1）水灰比的选择根据浆液混合后水灰反应充分程度，为避免多余水分被煤、岩体吸收后空腔的存在，要求水灰比选择：1：1.5和1：2。

（2）浆液注入量的确定①.浆液比重的确定：d=1+﹛1/(水灰比×3+1)﹜×2②.浆液量的确定：Q=d×0.25×3.14(D2－d2)×h ×1.2×1.1其中：D——钻孔直径d——封孔管直径h——封孔段长度1.1——钻孔直径不规则系数1.05——浆液可利用系数③.钻孔配浆量表水灰配比表单位：kg/m（3）应用范围①．钻孔通过的煤层、岩层层位均匀一致，倾角大于15度时。

②. 钻孔施工过程中无塌孔、无卡钻等异常现象，倾角大于15度时。

③.单液注浆适应于多轮次注浆工艺。

2、双液注浆（1）水灰比的选择根据浆液混合后水灰反应充分程度，为避免多余水分被煤、岩体吸收后空腔的存在，要求水灰比选择：1：1：0.01～0.05、1：1.5：0.01～0.05和1：2：0.01～0.05。

（2）浆液注入量的确定水灰配比表单位：kg/m（3）应用范围①.钻孔遇破碎带、卸压带（区）时要选用水泥—水玻璃双液注浆。

②.断层泥带，当裂隙宽度（或粒径）小于1mm，或渗透系数K≥1×10-5m/s时，加固压浆优先选用水泥—水玻璃双液注浆。

③.断层破碎带各砂卵石地层，当裂隙宽度（或粒径）大于1 mm，或渗透系数K≥5×10-4m/s时，堵水注浆。

“两堵一注”封孔工艺实验报告

金鼎安全瓦斯治理工艺----“两堵一注”封孔试验报告为提高钻孔瓦斯抽放浓度，提高抽放效率，缩短抽放达标期，做好瓦斯治理，在桃园煤矿II2轨道大巷6#钻场及II1028机巷对安徽宿州市金鼎安全技术股份公司的囊袋式封孔装置+速凝膨胀材料的“两堵一注”封孔工艺进行了试验。

本次实验共选取穿层钻孔40个，顺层钻孔10个，旨在验证囊袋式（矿用封孔器）“两堵一注”封孔效果。

一、概况桃园煤矿位于安徽省宿州市南部北杨寨乡境内，北距宿州市12km（交通位置见图1-1）。

其北界为F断层，南部以第10勘探线为界与祁南煤矿毗邻，西界1煤层-800m底板等高线的水平投影为界。

井田南北为10煤层露头线，东界至32走向长约15km，东西倾向宽1.5～3.5km，井田面积约32km2。

煤层为煤与瓦斯突矿井核定生产能力160万t/a，为煤与瓦斯突出矿井，82出危险煤层。

桃园煤矿II2采区走向长约2500m，倾斜宽约1600m，面积约4.5km2。

1、II2采区10煤层赋存、瓦斯、地质条件II2采区10煤层两极厚度0.54～4.04m，平均厚3.22m，含1层泥岩或炭质泥岩夹矸。

煤层顶板为泥岩、粉砂岩和砂岩，岩性变化复杂，砂岩与泥岩、粉砂岩常相间出现；底板多为泥岩及粉砂岩。

10煤层推测瓦斯压力为0.69～1.47MPa，在标高为-538.5m时，煤层瓦斯压力为0.74MPa。

煤层瓦斯含量为5.29～7.84m3/t，在标高为-823m时，煤层瓦斯含量达到8m3/t。

2、实验区域地质概况及瓦斯赋存情况II1028工作面位于Ⅱ2采区北翼，上区段为即将回采的Ⅱ1026工作面，下为10煤层未开拓区域，左以Ⅱ2轨道上山保护煤柱为界，右至Ⅱ2采区边界。

该工作面外段走向长约310m受古河流冲刷影响，局部煤层因冲刷而缺失，煤层厚度变化较大，厚度为0～4.2m，平均3.4m，局部含有一层夹矸，一般厚0～0.3m，平均0.2m；煤层倾角为20～33°，平均26°；煤层顶、底板均为泥岩。

安能煤矿“两堵一注、带压注浆封孔”、水力冲孔总结000

高压水力冲孔增透、“两堵一注”技术实践与应用一、问题提出安能煤矿目前正在回采的工作面为10918工作面，剩余可采时间为5个月；接替面为10907工作面，按原来进度预计8个月才能完工。

矿井面临采掘接替失调，主要问题是钻孔施工质量差、顺层钻孔条带预抽效果不理想，导致煤巷月度进尺缓慢。

为了提高接替面10907工作面煤巷掘进进度，缩短顺层钻孔条带预抽时间，国家瓦斯治理工程研究中心金沙工作站在金沙县煤安局的安排下，在安能煤矿开展高压水力冲孔、“两堵一注”、“带压注浆封孔”的试验，以解决煤巷瓦斯预抽时间长、单元允许掘进距离短等问题，为安能煤矿下一步的采面的顺利接替提供技术支持。

二、二、概述1、工作面概况采面接替问题（提高煤巷单进）10907回风巷掘进工作面开采的煤层为C9煤层，根据10905回风巷煤层揭露情况，10907回风巷掘进工作面C9煤层的煤层厚度变化不大，平均厚度2.4m，煤层倾角为3°～7°。

10907回风巷沿煤层走向布置，设计长度为516米，10907回风巷掘进工作面采用放炮掘进，刮板运输机、皮带运输，锚网支护顶板。

2、C9煤层基本情况C9位于P3l中部，上距P3c底界42.01－50.40m，平均45.25m。

层位稳定，呈层状产出，全区稳定。

厚度1.20～2.81m。

煤层结构简单，一般不含夹矸，属半亮、亮煤，块状、条带结构不明显。

顶板上距C8煤11.51m，岩性以粉砂岩、泥质粉砂岩为主；底板下距C12煤43.01m，岩性为粉砂岩、粉砂质泥岩及粘土岩，并富产植物化石。

表1 安能煤矿C9煤层瓦斯赋存参数表根据煤科总院抚顺分院实验室2007年3月13日提交的贵州省金沙县安能煤矿C9煤层煤尘爆炸性及自燃倾向鉴定报告，C9煤层煤尘无爆炸危险性，煤层自燃倾向为三类，属不易自燃煤层。

三、10907回风巷原有顺层钻孔抽采效果简介1、钻孔设计、施工及封孔该循环共施工30个顺层钻孔（补孔3个，分别为补18#、补9#、补9’#孔），终孔间距3m，钻孔控制巷道两帮轮廓线外各15m范围；钻孔施工设备为ZYJ-750型液压钻机、φ75㎜钻头及φ50㎜螺旋钻杆；钻进过程中采用水力排渣。

高瓦斯低透气性煤层两堵一注封孔技术

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2012 年第 11 期
中州煤炭
总第 203 期
抽采，额定抽采流量为 60 m3 / min，抽采极限负压 80 kPa，抽采主管路管径 300时间上看，前 3 种封孔材料相对稳定，聚氨酯变化较大，这说明进行封孔段长 18 m 的全段封孔要优于分段封孔，能增加封孔段密实程度，普通水泥优于膨胀水泥和树脂材料。
1 试验区概况
郑煤集团公司裴沟煤矿为煤与瓦斯突出矿井，矿井绝对瓦斯涌出量 28. 53 m3 / min，相对瓦斯涌出量 7. 22 m3 / t。主采的二1 煤层属三软不稳定煤层。井田范围内地质条件复杂，全层构造煤，煤层瓦斯压力大，含量高，透气性低，属难抽煤层。试验地点选取在 31 采区首采 31071 工作面回风联巷口以里 200 m 范围内的煤层（图 1）。该区域位于突出危险区内，煤厚 4. 0 ～ 17. 3 m，平均厚 9. 67 m，工作面煤层原始瓦斯含量 6. 03 ～ 8. 31 m3 / t，煤层透气性系数 0. 005 6 m3 / （ MPa2·d），工作面经原封孔方式抽放后，残余瓦斯含量平均为 5. 25 m3 / t。
图 4 不同类型封孔材料瓦斯抽采平均浓度变化曲线
3. 2. 2 氧含量瓦斯抽采气样中的氧含量也是判定封孔质量好
坏的重要指标之一。因此，为了考察 3 种封孔材料的气密性，分别选取 3 种材料瓦斯抽采代表钻孔，对代表钻孔瓦斯抽采气样的考察。分别利用气象色谱仪考察不同封孔材料中瓦斯抽采气样中的氧含量，来确定不同封孔材料的气密性。不同封孔材料瓦斯抽采气样中氧含量数据见表 1。由表 1 知，利用膨胀水泥封孔效果最好，利用普通水泥封孔效果次之，利用树脂材料封孔效果最差。
图 2 “两堵一注”封孔工艺示意

封孔步骤

羊场煤矿两堵一注封孔步骤
1、封孔前，要对施钻钻孔进行全面检查，确保钻孔完好，不垮孔、不变形、不积渣，为安装封堵材料做好准备，若实行两堵一注工作时，发现垮孔、变形、积渣的钻孔严禁封孔，下套管时，前端套管必须有筛眼，确保接头固定严实，接头用透明胶固定一圈，防止下放时断裂或脱落，PVC管管道低后，尾部退出预留封孔长度的PVC管，然后用筛眼的PVC管连接好，用于内外封堵工作。

2、将准备好的美固剂绑入内封堵设计位置，并用透明胶布将其上口扎牢、同时准备外封堵材料及注浆管、回浆管。

3、内封堵材料固定在PVC管上，注意棉纱固定方法，为安装创造条件，若封堵材料固定在PVC管上，用棉纱固定堵住美固剂，美固剂膨胀长度直径94钻头膨胀距离1m、直径75钻头膨胀距离为1.5m，防止美固剂膨胀时松动。

4、外封堵材料固定在PVC管上，注意棉纱、注浆管、回浆管材料的固定方法和距离，为安装创造条件，若封堵材料固定在PVC管上，注意棉纱、注浆管、回浆管材料的固定方法和距离，上行孔封孔深度20m，下行孔孔封孔深度16m，条带、穿层封孔深度12m。

5、将外封材料固定在抽采管上，与内封材料固定相似，注意要将注浆管、回浆管一同插入外层的封堵材料内，并在其两出口处用棉纱堵实。

6、将准备好的美固剂倒入外封堵材料袋内和棉纱配合，并将其上口扎牢，将内外封堵材料推动设计位置，待美固剂混合发泡后，内
外封堵材料即固定牢固，完成两堵工作。

7、完成两堵工作后，就可以进行注浆了，根据设计注浆压力，按程序操作。

8、注意注浆浓度配比，使用水泥和水是1比1的比例，其余经验证有效后可用。

“两堵一注”封孔工艺说明

宏远矿封孔和风水联动施工工艺情况说明
一、两堵一注封孔工艺
1.先准备好12米直径为50mm的封孔管，在距封孔管末端1米处，用规格为：长*宽=1米*0.1米的白纱布在两边捆绑，在距封孔管孔口200mm位置，进行同样的方法捆绑。

2.把聚氨酯A、B两种材料按1：1的比例，均匀的倒入一个自制的容器内，进行半分钟的搅拌，方可倒入捆绑在50mm封孔管的白纱布内。

3.最后将封孔管端头慢慢的送入在封孔位置，并保持外漏200mm，便于联孔抽放瓦斯。

4.待反应10分钟后，进行水泥注浆，及完成“两堵一注”封孔全过程。

二、风水联动施工工艺
1.根据煤层的软硬情况进行调节风水联动的比例。

通常按3：1进尺施钻，确保排除的煤粉潮湿但不成煤泥。

2.当钻孔施工达到设计孔深时，关闭压风截止阀阀门，用静压水进行冲洗钻孔，待钻孔残余的煤渣全部被水冲出后，现场验收人员方可验收。

3.钻孔进行水压冲洗后，即有效遏止了钻孔残留的煤粉，同时，增加了钻孔孔内裂隙，对预抽瓦斯有一定的效果。

4.最后用水压冲洗钻孔，避免煤粉进入抽放支管。

两堵一注

“两堵一注”带压封孔工艺
一、钻孔封孔工艺流程：
一、清孔
1. 测量成孔后瓦斯浓度
2. 清理钻孔内的煤岩钻屑，清理的长度要大于封孔管的长度；
二、按顺序连接封孔管和注浆管
1. 检查封孔管和注浆管的完好情况，无破损方可使用；
2. 连接第一个封孔囊袋（封孔管花眼侧）；顺着封孔管把注浆管用胶带固定在封孔上，要求注浆管平直、无弯曲；
3. 连接第二个封孔囊袋（封孔管孔口侧），将注浆管顺着封孔管引至孔口侧；
三、注浆封孔
1.检查注浆泵的完好情况，包括管路、压力表、阀门等
部件，发现问题及时处理后方可启动使用；
2.用快速接头把注浆管和注解泵连接；
3.水：封孔药以1.2:1的比例配比放入注浆器内；
4.开启注浆泵开始注浆，待注浆压力达到0.3MPa时（孔
内两个囊袋通过单向阀注满，孔内通过爆破阀注满），保持1-3分钟，注浆完毕，将快速接头卸下，断开与
注浆管的连接；
四、文明生产
1. 注浆完毕后立即清理注浆器和注浆泵，防止因封孔
药凝结影响下次使用；
2. 及时清理巷道内的杂物和煤岩屑，保持文明生产；
3. 待一切工作结束后，钻孔要及时挂牌，详细记录钻
孔的各项参数；。

大孔径双套管“两堵一注”囊袋式带压注浆封孔工艺在兴达煤矿的使用

大孔径双套管“ 两堵一注” 囊袋式带压注浆封孔工艺在兴达煤矿的使用摘要：穿层钻孔瓦斯抽采是煤矿瓦斯治理的重要方法，也是瓦斯抽采中的重点和难点，以兴达煤矿 1415东翼顶抽巷K0+100m-K0+300m 为研究对象，分析确定以大孔径钻孔，下双套管为前提。

通过对封孔工艺的研究和现场试验，表明“两堵一注” 瓦斯抽采封孔技术对降低煤层瓦斯含量、提高瓦斯抽采浓度有较大的帮助。

关键词：瓦斯抽采；封孔工艺；“两堵一注”；突出煤层；兴达煤矿2102运输巷的区域防突工作采用在1415东翼顶板瓦斯抽采巷施工顶板穿层钻孔预抽煤层瓦斯的方法，穿层钻孔封孔质量的好坏是直接影响到2102运输巷突出危险区地点是否消除突出危险性的重要环节。

一、引言盘县柏果镇兴达煤矿位于盘州市柏果镇核桃寨村境内，隶属于六盘水恒鼎实业有限公司，设计生产能力为45万吨/年的建设矿井，矿井绝对瓦斯涌出量为17.58m3/min，瓦斯等级为煤与瓦斯突出矿井。

煤矿目前所开采的1号煤层瓦斯含量高、瓦斯压力大，矿井瓦斯问题尤为严重。

原有封孔技术缺陷使得兴达煤矿抽采钻孔漏气严重、抽采瓦斯浓度低，不利于煤层瓦斯抽采工作，也非常不利于煤矿安全生产。

基于此，结合兴达煤矿1号煤层具体情况，开展针对巷道周边煤岩体蠕变条件下的巷周及钻孔周边应力分布规律与裂隙发育特征，并根据其确定结果。

确立煤层钻孔的合理始封位置、合理封孔深度、合理注浆压力等参数研究，为提高煤层钻孔封孔质量提供理论基础和技术支持。

二、目前兴达煤矿煤层钻孔封孔技术存在的主要问题巷道周围煤岩体的蠕变效应对于钻孔始封位置和封孔段长度影响研究较少，注浆压力等选择不合理。

导致钻孔周边裂隙无法被完全封堵、封孔效果不理想，使得煤层瓦斯抽采效果差、煤层测压测值不准，影响瓦斯治理措施，为煤矿安全生产埋下隐患。

三、采用聚氨酯封孔工艺现状兴达煤矿原来采用聚氨酯材料对煤层钻孔进行封孔，并联网抽采，但瓦斯抽采效果并不理想，瓦斯抽采效率普遍不高，其主要原因之一就是封孔质量差。

囊袋式“两堵一注”带压注浆排水排气封孔技术

实用技术总第214淛doi: 10. 3969/j. issn. 1005 -2798.2017.06.009嚢袭式“两诸一注”命座注浆排水排A 封孔技术王婷(潞安集团余吾煤业公司，山西长治046103)摘要:一体化囊袋式“两堵一注”封孔技术是目前矿井中应用较为普遍的一种钻孔封孔技术。

在传统的“两堵一注”封孔工艺的基础上，增加了排水排气装置，实现了注浆过程中有效地将封孔段和注浆料中的水和空气排净，改善了浆液的凝固效果。

此外，还将单向阀压力从原来的〇. 2 ~0. 3 M P a 提高到0. 5 ~0.6 M Pa,使囊袋可以充分膨胀，防止漏液。

此工艺在漳村矿3号煤层进行了现场应用，结果显示封孔经济成本降低了 48.57%，现场单个推送封孔器时间节约了 15 mm 。

关键词：囊袋式；“两堵一注”；排水排气；注浆封孔中图分类号:TD712.6文献标识码：B文章编号= 1005-2798 (2017)06-0024-02瓦斯预抽是矿井瓦斯灾害治理的有效措施，钻孔预抽瓦斯是我国煤层瓦斯预抽常用的方法之一[1 _2]。

钻孔封孔质量直接决定着瓦斯抽采效果的好坏、参数测定的准确性、煤层增透效果的好差等。

“两堵一注”带压封孔技术由于其具有抽采孔口负压提高、瓦斯浓度增大、效果显著等优点，是目前煤矿井下普遍应用的钻孔封孔技术[3 <。

一体化囊袋式“两堵一注”封孔技术由于其成本适中、可以显著改善抽采效果而被广泛使用。

传统的囊袋式“两堵一注”封孔技术存在以下缺点:①钻孔封孔段中的和注浆料中的空气与水分不能全部排出，易造成封孔料凝固后不能完全充实; ②爆破阀设计压力偏小。

针对上述缺点，本文提出了一种新型“两堵一注”带压注浆排水排气封孔工艺，并在漳村矿3号煤层进行了现场应用，检验该新型封孔工艺的应用效果。

1基本原理1.1囊袋式“两堵一注”带压封孔原理1)囊袋式“两堵一注”封孔原理。

如图1所示，囊袋式“两堵一注”带压封孔装置主要包括封孔泵、端口气囊、封孔末端气囊、注浆管、前后单向阀、封孔泵、在端口囊袋部的PE 管上设置的注浆孔。

囊袋封孔器“两堵一注”带压封孔技术在耳海煤矿瓦斯抽采中的应用

揖关键词铱囊袋式注浆封孔器曰瓦斯抽采
中图分类号院 TD712 . 63
文献标识码院 A
DOI 院 10 . 19694 / j . cnki . issn2095 - 2457 . 2019 . 2员 . 071
文章编号院 2095 - 2457 渊2019冤2员-0156-002
揖Abstract铱Gas has always been a major hidden danger in coal mine safety production , so it is particularly important to carry out comprehensive gas control . At present , the technology of gas pre - extraction is widely used and the effect is better , but the low concentration of borehole extraction seriously affects the effect of gas extraction in coal seam . There are many factors contributing to the low concentration of drilling and pumping . ( 1 ) the leakage of fissures in the borehole relief zone ( 5 - 10times of the borehole radius ) ; ( 2 ) the leakage of fissures in the roadway relief zone ( 3 - 5times of the width of the roadway ) ; ( 3 ) the development and diversion of coal seam joint fissures ; ( 4 ) improper sealing and filling of the holes ; ( 5 ) the collapse and plugging of the holes ; ( 6 ) coal dust or water . Block the drain pipe .

安能煤矿“两堵一注、带压注浆封孔”、水力冲孔总结000

高压水力冲孔增透、“两堵一注”技术实践与应用一、问题提出安能煤矿目前正在回采的工作面为10918 工作面，剩余可采时间为 5 个月；接替面为10907 工作面，按原来进度预计8 个月才能完工。

矿井面临采掘接替失调，主要问题是钻孔施工质量差、顺层钻孔条带预抽效果不理想，导致煤巷月度进尺缓慢。

为了提高接替面10907 工作面煤巷掘进进度，缩短顺层钻孔条带预抽时间，国家瓦斯治理工程研究中心金沙工作站在金沙县煤安局的安排下，在安能煤矿开展高压水力冲孔、“两堵一注”、“带压注浆封孔”的试验，以解决煤巷瓦斯预抽时间长、单元允许掘进距离短等问题，为安能煤矿下一步的采面的顺利接替提供技术支持。

二、二、概述1、工作面概况采面接替问题（提高煤巷单进）10907回风巷掘进工作面开采的煤层为C9煤层，根据10905回风巷煤层揭露情况，10907回风巷掘进工作面C9煤层的煤层厚度变化不大，平均厚度2.4m，煤层倾角为3°〜7°。

10907回风巷沿煤层走向布置，设计长度为516米，10907回风巷掘进工作面采用放炮掘进，刮板运输机、皮带运输，锚网支护顶板。

2、C9煤层基本情况C9位于P3I中部，上距P3c底界42.01 —50.40m,平均45.25m。

层位稳定，呈层状产出，全区稳定。

厚度 1.20〜2.81m。

煤层结构简单，一般不含夹矸，属半亮、亮煤，块状、条带结构不明显。

顶板上距C8煤11.51m，岩性以粉砂岩、泥质粉砂岩为主；底板下距C12煤43.01m，岩性为粉砂岩、粉砂质泥岩及粘土岩，并富产植物化石。

根据煤科总院抚顺分院实验室2007年3月13日提交的贵州省金沙县安能煤矿C9煤层煤尘爆炸性及自燃倾向鉴定报告，C9煤层煤尘无爆炸危险性，煤层自燃倾向为三类，属不易自燃煤层。

三、10907回风巷原有顺层钻孔抽采效果简介1 、钻孔设计、施工及封孔10907回风巷掘进工作面迎头抽放鮎孔设计图该循环共施工30个顺层钻孔(补孔3个，分别为补18#、补9#、补9' #孔)，终孔间距3m钻孔控制巷道两帮轮廓线外各15m范围；钻孔施工设备为ZYJ-750型液压钻机、© 75伽钻头及© 50伽螺旋钻杆；钻进过程中采用水力排渣。

两堵一注措施

11603探巷里段抽放钻孔之邯郸勺丸创作施工平安技术措施（T3点前5米,方位90°）2017年4月1日贵平煤矿学习贯彻登记表11603探巷里段抽放钻孔施工措施为加强11603探巷里段煤层瓦斯抽放,确保抽放钻孔质量,包管平安生产,特编制此处抽放钻孔平安施工技术措施.一、基本情况1.1工程概略及施工说明：现11603探巷里段迎头在T3点前5米处,施工方位90°,煤层厚3m,宽3.0m,矩形断面锚网索支护,开门点标高+1261m.1.2 周围开采情况：11603探巷里段现打钻地点周围有11603任务面的巷道,在14#煤层11407采空区的下方,16#煤层除11603巷道外周围无其他开采,下部其他煤层无开采.1.3 煤层及地质机关从已掘巷道地质情况看,此区域16#煤层厚度较稳定,厚3米,夹石厚0-0.3米,按照已掘巷道推测前方煤层坡度+1°.顶板为灰岩,底板为细砂岩,坚固稳定.无其他地质机关.1.4 瓦斯2011年,贵平煤矿委托中国矿业大学开采和平安教育部重点实验室对我矿14#、16#煤层突出危险性进行鉴定,鉴定结果为：织金县贵平煤矿16#煤层标高+1282m以上无突出危险性.2014年,贵平煤矿委托煤科集团沈阳研究院有限公司对本矿14#煤与16#煤突出危险性进行鉴定,鉴定结果为：16#煤层标高+1282m～+1204.5m区域无突出危险.11603探巷里段标高在鉴定规模内,无突出危险性.该任务面为局扇压入式通风,具备独立通风系统条件,采取2部FBD NO6.3/.2×45Kw局扇供风,一台任务一台备用,新鲜风骚由局扇通过直径φ800mm风筒输送至迎头,两部局扇能够自动切换,实现瓦斯电、风电闭锁,并灵敏可靠；局扇装置在副井新鲜风骚中,供回风路线：供风：副井—11404运输巷外段—11603回风巷—11603探巷里段—施工地点回风：施工地点—11603探巷里段—11603回风巷—11404运输巷外段—风井—地面二、钻孔设计2.1、抽放孔设计按照抽放钻孔安插在软分层中的原则：（1）抽放钻孔安插在16#煤层中部,距底板1.5米,沿16#煤层坡度施工,抽放钻孔控制巷道前方水平投影距80m及左右两帮轮廓线外15m规模.（2）、首先施工3个探煤钻孔,探明前方煤层倾角、厚度等数据,抽放钻孔有效抽放半径为4米.11603探巷里段迎头抽放钻孔设计为9个孔,在巷道迎头呈一层散布,均匀安插.（3）、抽放孔施工完毕一个,立即联管抽放,然后施工下一个钻孔.2.2 抽放孔参数设计见下表：迎头抽放钻孔参数注：当煤层沿走向有变更时,按照前孔的钻进资料对钻孔倾角进行修正.1、所有钻孔必须按设计施工,如果前方有出水或其他异常情况时,立即停止施工但不得拔出钻杆,汇报调度室及技术科,待排除隐患后方可继续施工.2、原始记录不得缺失,数据准确详实,施工过过程中如见岩石或其他异常情况,及时汇报矿技术部.3、抽放钻孔施工完毕退钻杆前通知防突班长和安监科到现场提杆验孔.4、抽放孔每施工完一个及时验孔、封孔、联管、抽放.5、钻孔采取“两堵一注”方法封孔,长度不得低于15米.6、钻孔如有塌孔,封孔前必须重新冲孔；如果还塌孔,必须全孔下抽放套管.7、正常抽放后必须加强管道巡查,对放水器及时排水,加强抽放钻孔各项瓦斯参数检测,发明异常汇报调度室及技术科,采纳措施.三、施钻准备任务1、在本施钻地点安设ZLJ-500型钻机,完善钻机供电系统,包管钻机完好无失爆.2、在钻场内做好临时水窝,打钻用水排至11404运输巷外段,经排水沟依次流入主井、副井,最后流入副井中部水仓排往地面.3、打钻前钻场规模20m支护必须进行检查,排查不服安隐患,严禁未排除隐患就施工钻孔.4、钻机固定采取很多于4棵长度3.0m的手动油压支柱,压固好钻机.5、必须在打钻地点20m规模安设一部直通矿调度的电话,包管正常通信.6、必须完善11603探巷里段掘进任务面的瓦斯监测设备,瓦斯探头按规定位置设立,仪器灵敏可靠,地面监控员时常注意井下瓦斯情况,有异常及时通知井下人员查找原因.7、若其中任何一个钻孔探出水,必须停止钻机,进行不雅察,若有险情立即组织人员按避灾线路撤离.四、平安技术措施（一）、钻孔施工措施1、打钻前技术员必须现场挂线定眼,施工人员必须依照标定的位置开孔,钻孔方位、倾角、眼数、孔深必须合适设计要求,施钻期间施钻工人现场禁绝进行其它与施钻不相关的任务.2、严格交接班制度,必须在现场交接班,上一班的施工情况必须逐项向下一班交待清楚,并做好交接班记录,交接班不断钻.3、施工过程中若产生异常情况时,必须停止钻进,但钻杆不得拔出,汇报矿调度,由矿技术部阐发制定措施进行处理,隐患没有排除不得进入钻场作业.4、现场施工的所有人员必须清楚产生瓦斯突出、透水各类预兆.5、按规定安设好钻机,完善供电系统；打钻时施工人员袖口、腰带、灯线必须系牢穿好,身上禁绝有被钻机绞住的物件；打钻时只能一人操纵,一人监督；改换钻杆时,两人要认真配合,以免失误伤人；打钻时严禁人员站在钻机前方及钻杆两侧,操纵人员和邻近人员要注意避免断杆伤人.6、施工地点有刮板机或皮带运转时,不得施工,包管自身平安.7、避灾路线（1）、水灾、火灾、瓦斯突出避灾线路线施工地点—11603探巷里段—11603回风巷—11404运输外段—副井—地面（二）、瓦斯办理措施1、打钻期间,任务面必须正常供风,设一名瓦检员仆从作业,按规定检查瓦斯和二氧化碳及其它有害气体浓度,并做好记录.2、在作业地点安设便携式瓦斯报警仪监测瓦斯,瓦斯浓度超出0.8%时,立即停止打钻,查找原因,但不得拔出钻杆,及时进行处理.3、施工现场确保瓦斯电闭锁,风电闭锁.4、施工地点必须按要求悬挂一氧化碳和瓦斯浓度监测仪,钻场内或巷道风骚中瓦斯浓度超出0.8%,一氧化碳浓度超出0.0024%,必须立即停止作业,查找原因,采纳措施,排除隐患后方可恢复施工.五、施工组织（一）、施工要求：1、措施下发后由区队队长贯彻学习本措施,介入学习者应履行签字手续,未介入学习者施工队禁止安插上岗.2、施工人员应随时掌握好任务面瓦斯情况、钻孔资料等,发明异常立即停止作业,撤出人员向调度室汇报.3、钻孔每施工完毕一个,无出水及其他异常情况时,必须立即联管抽放.（二）、岗亭责任1、区队长全面担任此次打钻的施工平安及施工质量.2、通防工区班长及相关专业打钻人员协助区队长抓好现场施工平安及监察现场各钻孔参数的施工落实.3、施钻人员必须依照措施施工,如实填写钻进记录.附：两堵一注封孔说明及要求图1 倾角大于等于0°钻孔示意图倾角0°～30°钻孔“两堵一注”、“带压注浆封孔”的封孔说明：采取马丽散两头封堵,长度不得小于1m,中间注水泥浆封堵；封孔长度不得小于15m（深度小于40m的钻孔封孔长度不小于10m）；钻孔的封孔管为2吋PVC管,前端为花管（长度不小于3m）；孔内下返浆管14m,注浆管2m,均为4分担,前端均加装4分球阀.钻孔注浆时采取多次加压注浆,水泥浆比例按水灰比0.8:1配比浆液；钻孔注浆至回浆管返浆后,间隔20分钟左右后,再从回浆管继续注浆,压力要求达到2～3MPa,次数很多于2次后,注浆结束.图2 倾角小于0°钻孔示意图倾角小于0°钻孔“两堵一注”、“带压注浆封孔”的封孔说明：采取马丽散两头封堵,长度不得小于1m,中间注水泥浆封堵；封孔长度不得小于15m（深度小于40m的钻孔封孔长度不小于10m）；钻孔的封孔管为2吋PVC管,前端为花管（长度不小于3m）；孔内下返浆管2m,注浆管14m,均为4分铁管,前端均加装4分球阀.钻孔注浆时采取多次加压注浆,水泥浆比例按水灰比0.8:1配比浆液；钻孔注浆至回浆管返浆后,间隔20分钟左右后,再从回浆管继续注浆,压力要求达到2～3MPa,次数很多于2次后,注浆结束.。